Beim Toasten laufen an der heißen Oberfläche chemische Reaktionen ab. Bestimmte Zucker reagieren mit Aminogruppen, etwa aus Eiweißen. Diese Maillard-Reaktionen erzeugen neue braune Stoffe und viele Duftstoffe. Gleichzeitig verliert das Brot Wasser.
Das Titelbild ist eine Illustration. Die Grafiken zeigen vereinfachte Abläufe, keine echten Molekülformen und keine vollständige chemische Gleichung.
Die Zutaten stecken schon im Brot
Brot enthält Wasser, Stärke, Eiweiße und kleinere Mengen verschiedener Zucker. Für die Maillard-Reaktion sind bestimmte reaktionsfähige Zucker wichtig, zum Beispiel Glucose. Sie heißen reduzierende Zucker. Ihre Reaktionspartner sind Aminogruppen. Solche Gruppen gehören zu Aminosäuren und kommen auch in Eiweißen vor. Dafür muss niemand Zucker auf die Scheibe streuen.
Hitze ermöglicht viele neue Verbindungen
Die Zucker und Aminogruppen reagieren über mehrere Zwischenschritte. Es entsteht eine Mischung neuer Stoffe. Zu den braunen Produkten gehören Melanoidine; andere Produkte tragen zum typischen Röstduft bei. Der Name Maillard-Reaktion meint also eine ganze Familie von Reaktionen, nicht nur einen einzigen Schritt.
Warum verändert sich zuerst die Oberfläche?
Die Oberfläche bekommt direkt Wärme vom Toaster. Anfangs wird auch Energie gebraucht, um Wasser zu verdampfen. Wenn die äußere Schicht trockener und heißer wird, laufen die Bräunungsreaktionen dort schneller ab. Wasserverlust macht die Oberfläche außerdem knuspriger. Trocknen und chemische Bräunung passieren zusammen, sind aber verschiedene Vorgänge.
Braun kann auf verschiedene Arten entstehen
Ein aufgeschnittener Apfel wird mithilfe von Enzymen und Sauerstoff braun. Beim Toast steht dagegen die hitzebegünstigte Maillard-Reaktion im Mittelpunkt. Auch Karamellisierung ist etwas anderes: Dabei verändern sich Zucker, ohne dass Aminogruppen als Reaktionspartner nötig sind. Ähnliche Farben bedeuten also nicht automatisch dieselbe Chemie.
Brot und Toast beim Frühstück vergleichen
- Wenn ohnehin Toast für eine Mahlzeit vorbereitet wird, bitte eine erwachsene Person um ein Stück ungetoastetes Brot und ein goldbraun getoastetes Stück derselben Brotsorte. Lass das Toasten vollständig die erwachsene Person übernehmen.
- Warte, bis der Toast abgekühlt ist. Vergleiche die Farbe und die Oberfläche. Falls du das Brot verträgst, kannst du beide Stücke mit sauberen Händen vorsichtig berühren: Was ist weich, was knusprig? Essen ist für die Beobachtung nicht nötig.
- Schreibe zwei Beobachtungen auf. Ordne ihnen die Modelle zu: Wasserverlust verändert die Feuchtigkeit; neue Stoffe verändern Farbe und Duft. Allein an der Farbe kannst du nicht erkennen, welche einzelnen Moleküle entstanden sind.
Nur abgekühltes Brot anfassen. Toaster und heiße Scheiben nicht berühren; niemals Hände oder Gegenstände in den Toaster stecken. Nicht absichtlich dunkel oder schwarz toasten. Bekannte Lebensmittelallergien beachten.
Zum Mitnehmen
Maillard-Reaktionen zwischen bestimmten Zuckern und Aminogruppen erzeugen beim Rösten neue Farb- und Duftstoffe. Wasserverlust trägt zusätzlich zur knusprigen Oberfläche bei.
Was erklärt die braune Farbe und den neuen Röstduft?
Quellen & Weiterlesen
Exploratorium · The Maillard reaction: why cooked food changes colour and aroma ↗Kansas State University · The Maillard Reaction ↗American Society of Baking · Maillard Reaction ↗Science on Stage Europe · Food, Cooking and STEM: Kitchen Gadgets, Toaster (PDF, pp. 12–13) ↗Unsere Texte erklären die Grundidee in eigenen Worten. Bilder und Modelle vereinfachen die Wirklichkeit; sie sind nicht maßstabsgetreu.
